• 생태와환경
• /
• 제41권2호
• /
• pp.155-165
• /
• 2008

본 연구의 목적은 다각적 수환경지표를 이용하여 영산호의 현재 상태를 평가하고 더 나아가 영산호의 수질 관리 및 생태계 보전에 활용하기 위함이다. 본 연구에서 적용한 정수생태계 건강성 평가 모델은 U.S. EPA(1998)의 정수생태계 평가 기법 (Lake and Reservoir Bioassessment and Biocriteria)에 기초를 두었고, 이 모델을 바탕으로 우리나라 호소의 특성에 맞게 수정 보완한 안과한(2007)의 모델을 따랐다. 또한 영산호의 물리적 서식 환경을 평가하기 위하여 Plafkin et al.(1989)에 의해 개발된 물리적 서식지 평가 모델을 이용하여 호소환경에 맞는 7 메트릭 모델을 적용하였다. 조직별 수은 분석은 수은 직접분석기(DMA-80)를 이용하여 U.S. EPA 7473 method로 측정하였다. 본 연구의 조사 결과, 채집된 어류는 1차 조사에서 7과 22종 389개체, 2차 조사에서 7과 21종 631개체, 3차 조사에서 7과 19종 330개체로 총 30종 1,350개체가 채집되었다. 생물학적 건강성 평가 지수는 평균 19로 악화상태(범위: $14{\sim}26$, n=15)인 것으로 나타났고 지점별 큰 변이는 보이지 않았다. 이는 외래종의 우점, 생태계 교란에 의한 기형어종과 사체의 빈도가 높았기 때문인 것으로 사료되었다. 물리적 서식지 평가 결과에 따르면 영산호의 서식지 건강도는 평균 72로 보통$\sim$양호상태(범위: $48{\sim}99$, n=15)를 보였고, 영산호 하류쪽이 상류에 비하여 물리적 서식지 건강도가 낮은 것으로 나타났다. 일반 수질 항목 측정 결과, 염도는 하구둑에 가까워질수록 증가하는 것으로 나타나 해수의 영향을 반증하였다. 총수은 농도는 조직별, 지점별로 일부 차이를 보였으나, 전반적으로 수은농축의 영향은 미미한 것으로 사료되었다. 영산호의 생태 건강성 향상을 위해 외래종에 의한 교란 억제, 물리적 서식지의 복원 등이 필요한 것으로 판단된다.

• 생태와환경
• /
• 제41권2호
• /
• pp.228-236
• /
• 2008

본 연구에서는 어류 메트릭 속성을 이용한 우리나라의 정수생태계 건강성평가 모델을 적용하기 위하여 국내 인공호인 남양호를 대상으로 2005년 10월과 2006년 5월 2차례에 걸쳐 생태 건강성 평가를 실시하였다. LEHA 모델은 생물학적 변수, 물리적 변수, 화학적 변수를 포함한 총 11개의 메트릭으로 구성되어 있다. 상기 변수의 시공간적인 분석을 위해 남양호의 상류부에서 하류부까지 6개의 지점을 선정하였다. 남양호의 생태 건강성 평가 결과 내성종($M_3$)이 80%로 나타났으며, 잡식종($M_4$)이 92%로 나타나 섭식구조의 단순화로 인하여 내성종과 잡식종의 우점현상을 보였으며, 특히 외래종의 상대 풍부도($M_7$)가 8%로 나타나 생태계가 교란되어 생태건강성이 크게 악화된 것으로 나타났다. 상기 LEHA 다변수 모델을 이용한 남양호의 생태 건강성 평가 결과, 생태 건강성 지수의 평균값은 24.3(n=12)으로서 안과 한(2007)의 등급에 의거하였을 때 "악화상태"로 나타났다. 지점별 LEHA 모델값은 $21{\sim}26$의 변이를 보여 낮은 건강성을 갖는 것으로 나타났으며, 장마철 집중강우에 의하여 시간적인 변이가 발생되었다. 전기전도도와 엽록소-$\alpha$를 이용한 부영양화지수(TSI)는 장마 후보다 장마 전에 더 높게 나타났다.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.123-133
• /
• 2023

상용 수소연료전지 차량은 기체 수소를 고압으로 압축하여 차량 내 저장 탱크로 저장하는 방식으로 충전이 진행된다. 이러한 압축 과정은 기체의 온도 상승을 유발하며, 저장 탱크의 안전성을 확보하기 위해 온도는 제한된다. 따라서 이러한 온도 상승을 설명하기 위한 열전달 모델이 필요하다. 열전달 모델은 대류 열전달 현상을 포함하며 정확한 대류 열전달 계수 추산이 요구된다. 본 연구에서는 수소 충전 과정에서의 대류 열전달 계수를 물리적 현상을 고려한 다양한 상관관계식을 이용하여 계산하고 비교 분석하였다. 수소 충전 과정은 디스펜서로부터 탱크 입구까지의 충전라인과 차량 내 저장 탱크로 분류하였고, 각각의 내부 및 외부에서의 대류 열전달 계수를 질량 유량, 직경, 온도와 압력 등 공정 변수에 따라 추산하였다. 그 결과, 충전라인 내부의 경우 저장 탱크 내부에서보다 대류 열전달 계수가 약 1000배 크게 나타났고, 충전라인 외부의 경우 저장 탱크 외부에서보다 대류 열전달 계수가 약 3배 크게 나타났다. 마지막으로 각 과정에서의 대류 열전달 계수를 종합 분석한 결과 전체 수소 충전 과정에서 저장 탱크 외부에서의 열전달 계수가 가장 낮아 열전달 현상을 지배하는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
• /
• 제43권2호
• /
• pp.319-337
• /
• 2010

본 연구는 우리나라 인공호들에서 연별 계절별 수질변이 특성 및 상 하류 간 수질의 종적구배 특성을 파악하기 위해 2003~2007년의 자료(물환경정보시스템)의 월별, 연별, 공간별(유수대, 전이대, 정수대)의 수질자료를 비교 평가하였다. 10개의 물리적, 화학적, 생물적 수질 변수를 이용하였으며, 인공호들의 일반 수질 특성, 수리수문학적 수질 특성, 시간적 수질변이 특성, 공간적 수질 변이 특성을 분석하였다. 저수면적, 유역면적, 유입량, 방류량을 기준으로 9개의 인공호에 대하여 유사도 분석을 실시하였으며, 그 결과 대형인공호(충주호, 대청호, 소양호), 중형인공호(안동호, 용담호, 주암호, 합천호), 소형인공호(횡성호, 부안호)로 크게 3개 그룹으로 나누어졌고, 유역 크기별로 비슷한 수질 양상을 나타냈다. 홍수의 해(2003년)와 가뭄의 해(2005년)로 대별하여 수질 자료를 분석한 결과, pH, DO, BOD, SS, TN, TP, CHL, EC는 Rz에서 Lz으로 갈수록 값이 감소하였고, SD는 LZ으로 갈수록 값이 증가하였다. 이러한 결과는 인공호내의 영양물질과 부유물질의 침강작용 및 광제한으로 인한 CHL의 감소가 SD 값의 증가에 영향을 미친 것으로 사료되었다. 각 지점별 pH, DO, SS, SD, EC는 가뭄의 해인 2005년에 컸고, BOD, COD, TN, TP, CHL은 홍수의 해인 2003년에 높게 나타났다. 공간적인 수질분포 특성을 분석하기 위하여 9개 인공호의 Rz, Tz, Lz에서의 TN, TP, CHL, SD의 수치를 비교하였다. 그 결과, TN, TP, CHL은 Rz에서 Lz으로 갈수록 침강작용에 의해 그 값이 감소하였고, SD는 반대 양상을 보였다. TN과 TP 사이에서 상관 관계를 분석한 결과, 두 수질 변수 사이의 상관성은 유의하지 않은 것으로 나타났다. 대형 인공호의 CHL-SD 모델에서 Rz, Lz의 경우를 제외하고, TP-CHL, CHL-SD는 유의한 상관성이 있는 것으로 나타났으며, TP-CHL의 상관관계는 중형인공호의 Rz ($R^2$=0.2401, p<0.0001, N=239)에서 유의한 상관성을 보이는 것으로 나타났다. CHL-SD의 상관관계에서도 중형인공호가 가장 높게 나타났으나 TP-CHL의 상관관계와는 반대되는 역상관 관계를 나타냈다. 대청호, 안동호, 횡성호를 Rz, Tz, Lz에서 수질자료를 분석한 결과, 대청호에서 수질자료의 값이 구간별로 큰 변이성을 보이는 것으로 나타났는데, 이는 대청호가 대형인공호로서 구간 간 거리가 멀고, 수심이 깊어 Rz, Tz, Lz의 구간 간 특성이 뚜렷하게 구분된 것으로 사료되었다.

• 생태와환경
• /
• 제40권1호
• /
• pp.72-81
• /
• 2007

본 연구에서는 정수 생태계의 건강성 평가를 위하여 물리적, 화학적, 생물학적 다변수 메트릭 평가모델을 개발하고, 개발된 모델을 이용하여 2005년 9월에 대청호의 생태 건강성을 평가를 실시하였다. 메트릭의 특성을 위하여 사용된 변수로는 생물학적 변수, 물리적 변수, 화학적 변수를 적용하였다. $M_1{\sim}M_8$의 메트릭은 어류를 이용한 생물지수 모델을 적용하였고, $M_9{\sim}M_{11}$의 메트릭은 문헌에 의거하여 수정보완 하였다(U.S. EPA, 1998). $M_9$의 메트릭은 호소 연안대의 서식지 특성을 반영하였고, $M_{10}$의 메트릭은 호소의 화학적인 수질상태를 반영하였다. 즉, $M_{10}$의 결과에 따른 회귀식은 $COD_{Mn}=4.42{\times}Log_{10}(Cond)-5.43(R^2=0.774$, <0.01, n=150) 로서 전국의 150개 호소에서의 전기전도도 값은 $COD_{Mn}$의 변이를 77.4%설명하고 있다. $M_{11}$의 메트릭은 호소의 엽록소-${\alpha}$에 의거한 부영양화도 지수(Tropic State Indek, TSI)를 이용하였다. 호소의 TSI(Chl-${\alpha}$)값에 따라 50 이상은 "1", $40{\sim}50$은 "3", 40이하는 "5"로 산정하였다. 상기 11개 다변수 모델을 이용한 대청호 생태계 건강성 평가 결과에 따르면, 대청호의 4개 지점 생태건강성 평균값은 "30"으로서 미국환경부(U.S. BPA, 1993)의 등급에 의거하여 "보통상태${\sim}$악화상태" $(Fair{\sim}poor)$로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제5권3호
• /
• pp.224-232
• /
• 2000

춘계 황해에서 해수의 물리적 특성과 연관된 영양염 분포양상을 파악하기 위해 1996년 4월에 한국과 중국연안을 포함하는 황해내 약 40정점에서 수온, 염분, 무기영양염류 및 엽록소-${\alpha}$(Chl-${\alpha}$)의 분포양상을 조사하였다. 춘계의 조사해역내 수괴는 연안수, 황해난류수, 양자강희석수로 분류되었으며 수괴들은 수직적인 혼합이 잘 이루어진 동계의 특성을 나타내 저층에서 표층으로의 영양염 공급이 원활히 일어나는 것으로 나타났다. 표층으로의 영양염 공급과 호전된 광조건으로 야기된 식물플랑크톤 대증식은 표층수에서 영양염을 고갈시켜 영양염의 수직적인 농도구매를 형성하였다. 춘계에는 양자강희석수의 세력약화로 고온,고염의 황해난류수가 황해 중앙해역으로 유입되어 황해 중앙해역의 저층에 존재하는 낮은 영양염 농도(정점 D9, 질산염: <2 ${\mu}$M, 인산염: <0.3 ${\mu}$M)에 영향을 미치고 있었으며, 중국 및 한국연안의 높은 영양염농도는 하천의 유입과 조석에 의한 수직혼합의 영향으로 높은 영양염 농도를 나타내는 연안수의 분포와 연관되어 있었다. 지역적인 조석전선의 형성(정점 D6)은 영양염의 이동을 제한하여 수평적인 영양염 분포에 영향을 미치는 한편, 전선수역의 높은 식물플랑크톤의 생체량(Chl-${\alpha}$=12.38 ${\mu}$gL$^{-1}$)은 표층수에서 영양염을 고갈시켰다. 결론적으로 춘계 황해는: (1)광역적으로는 영양염의 농도가 낮은 황해난류수의 유입과 영양염 농도가 높은 한국 및 중국연안의 연안수의 분포에 의해 영향을 받으며 (2) 지역적으로는 수직적인 수괴의 혼합, 식물플랑크톤의 서식분포, 그리고 조석전선이 영양염 분포에 영향을 미치고 있었다.$^{-1}$ Sv$^{-1}$)는 대한해협 (9.72${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)보다 약 1.2배, 동중국해에서 쿠로시오에 의한 수송량(18.55${\times}$10$^{10}$ ton yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)에 비해서는 2/3 수준으로 높다. 결론적으로 풍부한 화학물질들을 함유한 제주해류는 남해 및 동해의 생지화학적 과정들에 있어 상당히 중요함을 시사한다.다. 수조 상층수 중 Cu, Cd, As 농도는 모든 FW, SW수조에서 시간이 지남에 따라 일관성 있게 감소하였고, 제거속도는 Cu가 다른 원소에 비해 빨랐다. 제거속도는 FW 3개 수조 중 FW5&6에서 세 원소 모두 가장 느렸고, SW 3개 수조 중에서는 SW1&2에서 가장 빨랐다. SW와 FW간 제거속도 차이는 세 원소 모두 명확치 않았다 Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는 Fw5&6에서 가장 느렸다. 이러한 결과에 근거할 때 벼가 자라고 있고 이분해성 유기물이 풍부한 FW1&2, FW3&4 토양과 상층수에서는 유기물의 분해 활동이 활발하였지만, 벼가 경작되지 않는 FW5&6과 SW 에서는 유기물이 상대적으로 결핍되어 유기물의 분해활동이 적었을 것으로 판단된다. 한편,

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제22권1호
• /
• pp.42-50
• /
• 1979

본(本) 연구(硏究)에서 얻은 결과(結果)를 종합(綜合)하면 다음과 같다. 1. 황촉규근(黃蜀葵根) 점액(粘液)의 온도변화(溫度變化)에 따른 회전점도(回轉粘度)의 회복(回復)은 $5^{\circ}{\sim}30^{\circ}C$ 범위(範圍)에서는 조(組) 81%, $5{\sim}95^{\circ}C$ 범위(範圍)에서는 조(組) 53% 회복(回復)된다. 2. 황촉규근(黃蜀葵根) 점액(粘液)의 점도변화(粘度變化)는 $5{\sim}50^{\circ}C$범위(範圍)에서 Andrade equation이 잘 적용(適用)되며 여러가지 방법(方法)으로 전처리(前處理)한 황촉규근(黃蜀葵根) 점액(粘液)의 점도변화(粘度變化)에 대한 activation energy $12{\sim}14$ Kcal/mole, activation entropy는 $12{\sim}15e.u.$ 범위(範圍)이다. 3. Autoclave처리(處理) 또는 formalin 처리(處理)한 황촉규근점액(黃蜀葵根粘液)의 activation energy는 다른것보다 큰 값이 계산(計算)되었고, 또 질소기류내(窒素氣流內)에서의 activation energy 값이 큰 값으로 계산(計算)되었는 결과(結果)로 점도(粘度)의 변화(變化)에 생물학적(生物學的) 요인(要因)이 크게 관여(關與)할 것으로 추측(推測)된다. 4. 단시간내(短時間內)의 점도변화(粘度變化)에 대한 도도(渡度) 의존성(依存性)은 비교적(比較的) 작고 $5^{\circ}{\sim}50^{\circ}C$, 72시간내(時間內)에서는 점도변화(粘度變化)에 관여(關與)할 분자구조(分子構造)의 전환(轉換)에 대한 도도의존성(渡度依存性)도 작다. 따라서 이 범위내(範圍內)에서의 점도변화(粘度變化)의 주요인(主要因)은 점질물(粘質物)의 분선현상(分鮮現象)과 conformation의 전환(轉換)이라 추측(推測)된다.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제30권4호
• /
• pp.379-399
• /
• 2008

Spatial-temporal variations in physiochemical water qualities (temperature, salinity, DO, SPM, POC and nutrients) of surface and bottom waters were investigated along the mid-western coastal area (Taean Peninsula to Gomso Bay) of Korea. Spatial distribution patterns of temperature and salinity were mostly controlled by the physical mixing process of freshwater from Geum River and/or Gyunggi Bay with nearby coastal water. A strong tidal front is formed off Taean Peninsula during spring and summer. Seasonal variations in nutrient concentrations, lower in spring and summer and higher in fall and winter, are primarily regulated by magnitude of phytoplankton occurrence rather than freshwater loadings into the bay. Based on seasonal and spatial variability of physicochemical parameters, water quality of the study area can be divided into four water masses; Gyunggi Bay-influenced Water Mass (GBWM), Geum River-influenced Water Mass (GRWM), Yellow Sea Bottom Cold Water Mass (YSBCWM) and Cheonsu Bay Water Mass (CBWM). Water quality of the GBWM (Taean Peninsula coastal area), which has relatively low salinity and high concentrations of nutrients, is strongly controlled by the Gyunggi Bay coastal water, which is under influence of the Han River freshwater. In this water mass, the mixed layer is always developed by strong tidal mixing. As a result, a tidal front is formed along the offshore boundary of the mixed layer. Such tidal fronts probably play an important role in the distribution of phytoplankton communities, SPM and nutrients. The GRWM, with low salinity and high nutrients, especially during the flood summer season, is closely related to physiochemical properties of the Geum River. During the flood season, nutrient-enriched Geum River water mass extends up to 60 km away from the river mouth, potentially causing serious environmental problems such as eutrophication and unusual and/or noxious algal blooms. Offshore (<$30{\sim}40m$ in water depth) of the study area, YSBCWM coupled with a strong thermocline can be identified in spring-summer periods, exhibiting abundant nutrients in association with low temperature and limited biological activity. During spring and summer, a tidal front is formed in a transition zone between the coastal water mass and bottom cold water mass in the Yellow Sea, resulting in intensified upwelling and thereby supplying abundant nutrients to the GBWM and GRWM. Such cold bottom water mass and tidal front formation seems to play an important role in controlling water quality and further regulating physical ecosystem processes along mid-western Korean coastal area.

• 상하수도학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.487-497
• /
• 2018

Water quality improvement processes for stagnant area consist mainly of technologies applying vegetation and artificial water circulation, and these existing technologies have some limits to handle pollution loads effectively. To improve the purification efficiency, eco-friendly technologies should be developed that can reinforce self-purification functions. In this study, a multi-functional floating island combined with physical chemical biological functions ((1) flotation and oxidization using microbubbles, (2) vegetation purification and (3) bio-filtration with improved adsorption capacity) has been developed and basic experiments were performed to determine the optimal combination conditions for each unit process. It has been shown that it is desirable to operate the microbubble unit process under conditions greater than $3.5kgf/cm^2$. In vegetation purification unit process, Yellow Iris (Iris pseudacorus) was suggested to be suitable considering water quality, landscape improvement and maintenance. When granular red-mud was applied to the bio-filtration unit process, it was found that T-P removal efficiency was good and its value was also stable for various linear velocity conditions. The appropriate thickness of filter media was suggested between 30 and 45 cm. In this study, the optimal design and operating parameters of the multi-functional floating island have been presented based on the results of the basic experiments of each unit process.

• 생태와환경
• /
• 제39권3호통권117호
• /
• pp.390-401
• /
• 2006

2005년 4월부터 12월까지 팔당호 생태계에서 식물플랑크톤 동물플랑크톤 간의 영양적 관계를 파악하기 위하여 플랑크톤 구조 분석과 섭식실험을 실시하였다. 동물플랑크톤은 소형 (MICZ: 60{\sim}20\;{\mu}m$)과 대형동물플랑크톤 (MACZ: >$200\;{\mu}m$)으로 구분하며 각기 식물플랑크톤에 대한 여과율과 탄소전달율을 측정하였다. 섭식실험은 현장 동물플랑크톤의 0, 2, 4, 8배로 농도 차이를 두어 2회 반복 실험을 실시하였다. 두 지점에서 식물플랑크톤 군집은 규조류 (Aulacoseira, Cyclotella )가 수적으로 우점하였으나, 탄소생물량은 편모조류 (Cryptomonas ovata)가 높았다. 두 지점 모두 동물플랑크톤 군집 내에서 윤충류 (Brachionus, Keratella, Polyathra)가 수적으로 크게 우점하였으나, 탄소생물량은 지각류 (Daphnia)가 가장 높았다. 동물플랑크톤은 봄에 높은 밀도와 탄소생물량을 보였고 여름철 집중강우 시기를 기점으로 크게 감소하였다. 지점별로는 경안천에서 상대적으로 높은 탄소생물량이 나타났다. 동물플랑크톤 여과율과 탄소전달율은 두 지점 모두 봄 동안에 높았으나 여름 이후에 낮아졌으며, 탄소전달율의 변화는 동물플랑크톤 생물량의 변화와 유사하게 나타났다. 군집여과율과 식물플랑크톤에 대한 탄소전달율은 MACZ가 MICZ보다 높았고, 그 정도는 경안천에서 더 높게 나타났다. 여름철의 집중강우로 인한 짧은 체류시간과 수체의 교란이 동물플랑크톤의 섭식에 영향을 미치는 것으로 파악되었다.